庫倫機(jī)械密封原理介紹和特點(diǎn)及材料選擇

發(fā)布時(shí)間：2022-03-01 15:53:37 人氣：382504 來源：

　　庫倫機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸作相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置

。

　　二.庫倫機(jī)械密封常用材料的選用

　　1.清水、常溫

　　動(dòng)環(huán)：9Cr18，1Cr13堆焊鈷鉻鎢

，鑄鐵；

　　靜環(huán)：浸樹脂石墨

，青銅

，酚醛塑料。

　　2.河水（含泥沙）

、常溫

　　動(dòng)環(huán)：碳化鎢

；

　　靜環(huán)：碳化鎢。

　　3.海水

、常溫

微信圖片_20220301155041.png

　　動(dòng)環(huán)：碳化鎢

，1Cr13堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵

；

　　靜環(huán)：浸樹脂石墨

，碳化鎢，金屬陶瓷

。

　　4.過熱水100度

　　動(dòng)環(huán)：碳化鎢

，1Cr13堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵

；

　　靜環(huán)：浸樹脂石墨

，碳化鎢，金屬陶瓷

。

　　5.汽油

、潤滑油、液態(tài)烴

，常溫

　　動(dòng)環(huán)：碳化鎢

，1Cr13堆焊鈷鉻鎢，鑄鐵

；

　　靜環(huán)：浸樹脂或錫銻合金石墨

，酚醛塑料。

　　6.汽油

、潤滑油

、液態(tài)烴

，100度

　　動(dòng)環(huán)：碳化鎢，1Cr13堆焊鈷鉻鎢

；

　　靜環(huán)：浸青銅或樹脂石墨

。

　　7.汽油、潤滑油

、液態(tài)烴

，含顆粒

　　動(dòng)環(huán)：碳化鎢；

　　靜環(huán)：碳化鎢

。

　　三.密封材料的種類及用途

　　密封材料應(yīng)滿足密封功能的要求

。由于被密封的介質(zhì)不同，以及設(shè)備的工作條件不同

，要求密封材料的具有不同的適應(yīng)性

。對(duì)密封材料的要求一般是：

　　1.材料致密性好，不易泄露介質(zhì)

。

　　2.有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度

。

微信圖片_20220301155052.png

　　3.壓縮性和回彈性好，永久變形小

。

　　4.高溫下不軟化

，不分解，低溫下不硬化

，不脆裂。

　　5.抗腐蝕性能好

，在酸

、堿、油等介質(zhì)中能長期工作

，其體積和硬度變化小

，且不粘附在金屬表面上。

　　6.摩擦系數(shù)小

，耐磨性好

。

　　7.具有與密封面結(jié)合的柔軟性。

　　8.耐老化性好

，經(jīng)久耐用

。

　　9.加工制造方便，價(jià)格便宜

，取材容易

。

　　橡膠是最常用的密封材料。除橡膠外

，適合于做密封材料的還有石墨等

，聚四氟乙烯以及各種密封膠等。

　　四.庫倫機(jī)械密封安裝、使用技術(shù)要領(lǐng)

　　1.設(shè)備轉(zhuǎn)軸的徑向跳動(dòng)應(yīng)≤0.04毫米

，軸向竄動(dòng)量不允許大于0.1毫米

。

　　2.設(shè)備的密封部位在安裝時(shí)應(yīng)保持清潔，密封零件應(yīng)進(jìn)行清洗

，密封端面完好無損

，防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位。

　　3.在安裝過程中嚴(yán)禁碰擊

、敲打

，以免使庫倫機(jī)械密封摩擦付破損而密封失效。

　　4.安裝時(shí)在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油

，以便能順利安裝

。

　　5.安裝靜環(huán)壓蓋時(shí)，擰緊螺絲必須受力均勻

，保證靜環(huán)端面與軸心線的垂直要求

。

　　6.安裝后用手推動(dòng)動(dòng)環(huán)，能使動(dòng)環(huán)在軸上靈活移動(dòng)

，并有一定彈性

。

　　7.安裝后用手盤動(dòng)轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸應(yīng)無輕重感覺

。

　　8.設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)前必須充滿介質(zhì)

，以防止干摩擦而使密封失效。

　　9.對(duì)易結(jié)晶

、顆粒介質(zhì)

，對(duì)介質(zhì)溫度>80℃時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的沖洗

、過濾

、冷卻措施，各種輔助裝置請(qǐng)參照庫倫機(jī)械密封有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

。

　　10.安裝時(shí)在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油

，要特別注意機(jī)械油的選擇對(duì)于不同的輔助密封材質(zhì)，避免造成O型圈侵油膨脹或加速老化

，造成密封提前失效

。

　　五.機(jī)械軸封有哪三個(gè)密封點(diǎn)，及這三個(gè)密封點(diǎn)的密封原理

　　動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的密封：是靠彈性元件（彈簧

、波紋管等）和密封液體壓力在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸面（端面）上產(chǎn)生一適當(dāng)?shù)膲壕o力（比壓）使兩個(gè)光潔

、平直的端面緊密貼合；端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封的作用

。這層膜具有液體動(dòng)壓力與靜壓力

，它起著平衡壓力和潤滑端面的作用

。兩端面之所以必須高度光潔平直是為了給端面創(chuàng)造完美貼合和使比壓均勻的條件，這是相對(duì)旋轉(zhuǎn)密封

。

　　六.庫倫機(jī)械密封技術(shù)的種類

　　當(dāng)前采用新材料和工藝的各種庫倫機(jī)械密封的新技術(shù)

，進(jìn)展較快，有下列的庫倫機(jī)械密封新技術(shù)

。密封面開槽密封技術(shù)近年來

，在庫倫機(jī)械密封的密封端面上開了各種各樣的流槽，以產(chǎn)生流體靜

、動(dòng)壓效應(yīng)

，現(xiàn)在還在不斷更新。

　　零泄漏密封技術(shù)過去總認(rèn)為接觸式和非接觸式機(jī)械密封不可能達(dá)到零泄漏（或無泄漏）

。以色列利用開槽密封技術(shù)

，提出零泄漏非接觸式機(jī)械端面密封的新概念，并已用于核電站潤滑油泵中

。

　　干運(yùn)轉(zhuǎn)氣體密封技術(shù)這類密封是將開槽密封技術(shù)用于氣體密封

。上游泵送密封技術(shù)即利用密封面上開流槽將下游少量泄漏流體泵送回上游。

　　上述幾類密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：采用淺槽

，且膜厚和流槽的深均屬微米級(jí)

，并采用潤滑槽，徑向密封壩和周向密封堰組成密封和承載部分

。也可以說開槽密封是平面密封和開槽軸承的結(jié)合

。其優(yōu)點(diǎn)是泄漏量小（甚至無泄漏）

、膜厚大

，消除接觸摩擦、功耗和發(fā)熱量小

。熱流體動(dòng)壓密封技術(shù)它是利用各種形狀較深的密封面流槽，造成局部熱變形

，以產(chǎn)生流體動(dòng)力楔效應(yīng)

。這種具有流體動(dòng)壓承載能力的密封，稱之為熱流體動(dòng)力楔密封

。

　　波紋管密封技術(shù)可分為成型金屬波紋管和焊接庫倫金屬波紋管庫倫機(jī)械密封技術(shù)

。

　　多端面密封技術(shù)分為雙密封、中間環(huán)密封

、多密封技術(shù)

。另外還有平行面密封技術(shù)、監(jiān)控密封技術(shù)

、組合密封技術(shù)等

。

　　七.機(jī)械密封沖洗方案及特點(diǎn)

　　沖洗的目的在于防止雜質(zhì)集積

，防止氣囊形成，保持和改善潤滑等

，當(dāng)沖洗液溫度較低時(shí)

，兼有冷卻作用。沖洗的方式主要有如下：

　　1.內(nèi)沖洗

　　1.1正沖洗

　?div id="m50uktp" class="box-center"> 。?）特點(diǎn)：利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì)

，由泵的出口端通過管路引入密封腔。

　?div id="m50uktp" class="box-center"> 。?）應(yīng)用：用于清潔流體

，p1稍大于p進(jìn)，當(dāng)溫度高或有雜質(zhì)時(shí)

，可在管路上設(shè)置冷卻器

、過濾器等

　　1.2反沖洗

　　（1）特點(diǎn)：利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì)

，由泵的出口端引入密封腔

，沖洗后通過管路流回泵入口。

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。?）應(yīng)用：用于清潔流體

，且p進(jìn)<p1<p出，當(dāng)溫度高或有雜質(zhì)時(shí)

，可在管路上設(shè)置冷卻器

、過濾器等。

　　1.3全沖洗

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。?）特點(diǎn)：利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì)

，由泵的出口端通過管路引入密封腔，沖洗后再經(jīng)管路流回泵入口

。p1<p出

，當(dāng)溫度高或有雜質(zhì)時(shí)，可在管路上設(shè)置冷卻器

、過濾器等

。

　　（2）應(yīng)用：冷卻效果優(yōu)于前兩種

，用于清潔流體

，且p1與p進(jìn)和p出相接近時(shí)。

　　2.外沖洗

　　2.1特點(diǎn)：引入外系統(tǒng)與被密封介質(zhì)相容的清潔流體至密封腔進(jìn)行沖洗

。

　　2.2應(yīng)用：外沖洗液壓力應(yīng)比被密封介質(zhì)大0.05~0.1MPa

，適用于介質(zhì)為高溫或固體顆粒的場合。沖洗液的流量應(yīng)保證帶走熱量

，還需滿足沖洗的需要

，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)密封件的沖蝕

。為此，需控制密封腔的壓力和沖洗的流速

，一般清潔沖洗液的流速應(yīng)小于5m/s;含有顆粒的漿狀液體須小于3m/s

，為達(dá)到上述的流速值，沖洗液與密封腔壓力的差值應(yīng)<0.5mpa

，一般取0.05--0.1mpa

，對(duì)雙端面機(jī)械密封可取0.1~0.2mp.沖洗液進(jìn)入和排出密封腔的孔口位置，應(yīng)設(shè)置在密封端面附近

，且應(yīng)在靠近動(dòng)環(huán)側(cè)

，為了防止石墨環(huán)被沖蝕或因冷卻不均引起溫差變形，以及雜質(zhì)堆積和結(jié)焦等

，可采用切向引入或多點(diǎn)沖洗.必要時(shí)

，沖洗液可以是熱水或蒸氣。

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